Потенциально опасные объекты. Оценка источников техногенной опасности.
Чрезвычайные ситуации техногенного характера (производственные аварии и катастрофы). Их классификация и краткая характеристика.
Причины и источники.
Производственные аварии, в том числе и крупные - нередкое явление нашего века, характеризующегося бурным развитием промышленности, научно-технического прогресса, быстрой сменой технологии производства и энергии, высокими скоростями движения.
Изучение причин возникновения производственных аварий свидетельствует об их большом внешнем разнообразии, но, в сущности, эти причины можно объединить в три основные группы.
Первая - это недостаточно ответственное отношение работников при проектировании предприятий к требованиям техники и не менее халатное отношение отдельных руководителей к выполнению этих требований, отсутствие постоянного контроля за взрывоопасными и легковоспламеняющимися участками.
Вторая группа причин обусловлена тем, что еще не все явления достаточно познаны. Иногда обнаруживалось, что различные химические вещества при определенных сочетаниях вступали в бурную реакцию и вызывали взрывы или самовозгорания.
Третья - производственные аварии могут быть следствием воздействия внешних природных факторов, в том числе стихийных бедствий, проектнопроизводственных дефектов сооружений, нарушения правил их эксплуатации и технологических процессов производства.
Анализ эксплуатации жилых зданий показывает, что наибольший выход из строя в мирное время обуславливается следующими причинами (в %):
* низкое качество изысканий и ошибки при проектировании- 7,5
* низкое качество производства строительных работ- 15,0
* нарушение правил эксплуатации- 64,0
* прочие причины- 3,5
В связи с нарушением правил эксплуатации и технологических процессов при работе в подземных условиях во многих странах неоднократно происходили взрывы газа и пыли, рудничные пожары, внезапные выбросы угля, газа, затопление вследствие прорыва воды и плывунов, обрушения сводов, провалы зданий, поражения людей электрическим током. Наибольшее число жертв наблюдается при авариях, происходящих от взрыва газа и каменноугольной пыли, взрывчатых веществ. Пожары по числу жертв занимают второе место.
К крупным производственным авариям относятся: аварии на промышленных объектах, строительстве, а также на железнодорожном, воздушном, водном, автомобильном, трубопроводном транспорте, в результате которых: образовались пожары, разрушения гражданских и промышленных зданий, создалась опасность загрязнения и заражения почвы, водных бассейнов и атмосферы радиоактивными и сильнодействующими ядовитыми веществами, произошло растекание нефтепродуктов и агрессивных (ядовитых) жидкостей по поверхности земли и воды и возникли другие последствия, создающие угрозу населению и окружающей среде.
В соответствии с установленной классификацией к чрезвычайным ситуациям техногенного характера относят:
1. Транспортные аварии (катастрофы) на всех видах транспорта.
2. Пожары и взрывы.
3 Аварии с выбросом (угрозой выброса) сильнодействующих ядовитых веществ.
4. Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ (БОВ).
5. Аварии на коммунальных системах обеспечения.
6 Аварии на промышленных очистных сооружениях,
7 Гидродинамические аварии.
1. Транспортные аварии
Отличительными особенностями транспортных аварий (катастроф) могут являться:
* удаление места катастрофы от крупных населенных пунктов, что усложняет сбор достоверной информации в первый период и объем оказания первой медицинской помощи пострадавшим;
* ликвидация пожаров (взрывов) на территории железнодорожных станций и узлов, связанная с необходимостью вывода железнодорожного состава с территории станции на перегоны, туники и подъездные пути;
* необходимость использования тепловозов для рассредоточения составов на электрифицированных участках;
* затрудненность обнаружения возгорания в пути следования, отсутствие мощных средств пожаротушения;
* труднодоступность подъездов к месту катастрофы и затрудненность применения инженерной техники;
* наличие, в некоторых случаях, сложной медико-биологической обстановки, характеризующейся массовым возникновением санитарных и безвозвратных потерь;
* необходимость отправки большого количества пострадавших (эвакуация) в другие города в связи со спецификой лечения;
* трудность в определении числа пассажиров, выехавших из различных мест и оказавшихся в зоне аварии (катастрофы);
* организация отправки погибших к местам их захоронения в другие города;
* прибытие родственников из различных городов страны, организация размещения, обслуживания и др.;
* организация поиска останков погибших и вещественных доказательств путем прочесывания местности и т.д.
2. Внезапное обрушение сооружений и зданий
Этот тип аварий, как правило, происходит обычно не сам по себе, а инициируется каким-то побочным фактором. Например, большое скопление людей; активная производственная деятельность в разгар рабочего дня; проходящий подвижной состав и т.п.
В результате, эти чрезвычайные ситуации труднопредсказуемы и сопровождаются большими человеческими жертвами.
3. Аварии на электроэнергетических сетях
Подобные аварии приводят к чрезвычайным ситуациям обычно, из-за вторичных последствий и при условии наложения на них каких-либо чрезвычайных условий к особенно тяжелым последствиям приводят аварии на электроэнергетических сетях в зимнее время года, а также в удаленных или труднодоступных районах.
Особенно характерны такие чрезвычайные ситуации для сельских районов или в особо холодные зимы из-за перегрузок энергосетей в связи с резким увеличением расхода энергии на обогрев.
4. Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения
Подобные аварии происходят обычно в городах, где большое скопление людей, промышленных предприятий, установившейся ритм жизни. Поэтому любая подобная авария, даже устранимая и не всегда опасная, сама по себе может вызвать негативные последствия среди населения.
5. Аварии на очистных сооружениях
Опасность данного типа аварий обусловлена не только резким отрицательным воздействием на обслуживающий персонал и близлежащие населенные пункты, но и большими залповыми выбросами отравляющих веществ в окружающую среду.
6. Пожары и взрывы
Пожары и взрывы являются самыми распространенными чрезвычайными событиями в современном индустриальном обществе.
Наиболее часто и, как правило, с тяжелыми социальными и экономическими последствиями происходят пожары на пожароопасных пожаровзрывоопасных объектах.
7. Гидродинамические аварии
1. Гидродинамическая авария - это чрезвычайное событие, связанное с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.
2. Гидротехническое сооружение - народно-хозяйственный объект, находящийся на или вблизи водной поверхности, предназначенный для:
* использования кинетической энергии движения воды с целью преобразования в другие виды энергии;
* охлаждения отработавших паров ТЭС и АЭС;
* мелиорации;
* защиты прибрежной территории воды;
* забора воды для орошения и водоснабжения;
* осушения;
* рыбозащиты;
* регулирования уровня воды;
* обеспечения деятельности речных и морских портов, судостроительных и судоремонтных предприятий,судоходства;
* подводной добычи, хранения и транспортировки (трубопроводы) полезных ископаемых (нефти и газа).
Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы (землетрясения, ураганы, размывы плотин) или воздействия человека, а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.
К основным гидротехническим сооружениям относятся: плотины, водо-образные водосборные сооружения, запруды,
3. Плотины - гидротехнические сооружения (искусственные плотины) или природные образования (естественные плотины), ограничивающие сток, создающие водохранилища и разницу уровней воды по руслу реки.
4. Водохранилища могут быть долговременными (как правило, образованными гидротехническими сооружениями; временными и постоянными) и кратковременными (за счет действия сил природы; оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений и т.п.).
Проран - повреждение в теле плотины, образовавшееся в результате ее размыва.
Устремляющийся в проран поток воды образует волну прорыва, имеющую значительную высоту гребня и скорость движения и, обладающую большой разрушительной силой. Волна прорыва образуется при одновременном наложении двух процессов: падения вод водохранилища из верхнего в нижний бьеф, порождающего волну и резкого увеличения объема воды в месте падения, что вызывает перетек воды из этого места в другие, где уровень воды ниже.
5. Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависят от размера прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.
Скорость продвижения волны прорыва, как правило, находится в диапазоне от 3 до 25 км/ч, а высота 2-50 м.
Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление местности, заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновением наводнения.
Катастрофическое затопление характеризуется:
*максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;
*расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в соответствующий створ;
*границами зоны возможного затопления;
*максимальной глубиной затопления конкретного участка местности;
* длительностью затопления территории.
При разрушениях гидротехнических сооружений затопляется часть прилегающей к реке местности, которая называется зоной возможного затопления.
В зависимости от последствий воздействия гидропотока, образующегося при гидротехнической аварии, на территории возможного затопления следует выделять зону катастрофического затопления, в пределах которой распространяется волна прорыва, вызывающая массовые потери людей, разрушения зданий и сооружений, уничтожение других материальных ценностей.
Время в течение, которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4 часов до нескольких суток.
По масштабу распространения, сложности обстановки и тяжести последствий наиболее катастрофическими являются пожары, взрывы, аварии с выбросом (угрозой выброса) сильнодействующих ядовитых, радиоактивных и биологически опасных веществ, гидродинамические аварии. Преимущественно такие аварии происходят на потенциально опасных объектах.
Потенциально опасные объекты. Оценка источников техногенной опасности.
Анализ чрезвычайных ситуаций техногенного характера показывает, что значительная доля их, особенно таких, которые приводят к поражению людей и большим материальным потерям, возникает в результате аварий и катастроф на промышленных объектах.
Для облегчения работы по определению и осуществлению мер по предупреждению возникновения чрезвычайных ситуаций, уменьшению тяжести их последствий и создания условий для их ликвидации важно систематизировать объекты по признаку, наиболее влияющему на возникновение ЧС на этих объектах. Этим признаком является опасность, которая в случае производственной аварии на данном объекте: выброса в окружающую среду вредных веществ (РВ, СДЯВ, БОВ), взрыва, пожара, катастрофического затопления.
Объект экономики или иного назначения, при аварии на котором может произойти гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, возникнуть угроза здоровью людей либо будет нанесен ущерб народному хозяйству и окружающей природной среде называется потенциально опасным объектом.
По своей потенциальной опасности объекты экономики подразделяются на четыре группы:
· первая - химически опасные объекты (ХОО);
· вторая - радиационно-опасные объекты (РОО);
· третья - пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВО);
· четвертая - гидродинамически опасные объекты (ГДОО).
В настоящее время только крупных предприятий, представляющих опасность регионального или даже глобального характера, на территории России насчитывается более 2 тысяч. В основном это химически опасные объекты.
Химически опасные объекты (ХОО) - это объект, при аварии на котором или разрушении которого может произойти поражение людей, с/х животных и растений, либо химическое заражение окружающей природной среды опасными химическими веществами в концентрациях или количествах, превышающий естественный уровень их содержания в среде.
Главный поражающий фактор при аварии на ХОО - химическое заражение приземного слоя атмосферы; вместе с тем возможно заражение водных источников, почвы, растительности. Эти аварии нередко сопровождаются пожарами и взрывами.
Если в городе, районе, области имеются ХОО, то данная административно-территориальная единица (ATE) также может быть отнесена к химически опасной. Критерии, характеризующие степень такой опасности, определены в следующих нормативных документах.
Для объектов - это количество, для ATE - доля (%) населения, которое может оказаться в зоне возможного заражения.
По масштабу распространения поражающих факторов аварии на ХОО подразделяют на:
* локальные (частные) - если она не выходит за границу его санитарно-защитной зоны;
* местные - охватывает также отдельные участки близлежащей жилой застройки;
* региональные - когда в нее попадают обширные территории города, района, области с высокой плотностью населения;
* глобальные - полное разрушение крупного химического объекта.
Типовые ХОО, использующие наиболее распространенные СДЯВ - хлор и аммиак:
* станции водоочистки;
* холодильные установки;
* предприятия химической, нефтехимической оборонной промышленности;
* железнодорожные цистерны со СДЯВ, продуктопроводы, газопроводы.
Радиационно-опасные объекты (РОО) - любой объект, в т.ч. ядерный реактор, завод, использующий ядерное топливо или перерабатывающий ядерный материал, а также место хранения ядерного материала и транспортное средство, перевозящее ядерный материал или источник ионизирующего излучения, при аварии на которых или разрушении которых может произойти облучение или радиоактивное загрязнение людей, с/х животных и растений, а также окружающей природной среды.
К типовым РОО относятся:
* атомные станции;
*предприятия по переработке отработанного ядерного топлива и захоронению р/а отходов;
* предприятия по изготовлению ядерного топлива;
* научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные установки и стенды;
* транспортные ядерные энергетические установки;
* военные объекты.
Потенциальная опасность РОО определяется количеством раствора веществ, которое может поступить в окружающую среду в результате аварии на РОО. А это в свою очередь зависит от мощности ядерной установки. Наибольшую опасность представляют АС и НИИ с ядерными установками и стендами. Аварии на них классифицируются как по возможным масштабам последствий: локальная, местная, общая, региональная, глобальная, так и по нормам эксплуатации (проектные, проектные с наибольшими последствиями, запроектные).
1 Пожаро-взрывоопасный объект (ПBOO) - это объект, на котором производятся, хранятся, используются или транспортируются продукты и вещества, приобретающие при определенных условиях (авариях, инициировании) способность к возгоранию (взрыву).
По своей потенциальной опасности эти объекты подразделяются на 5 категорий:
А - объекты нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, склады нефтепродуктов;
Б - производства угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, синт. каучука;
В - лесопильные, деревообрабатывающие, столярные и т.п. цеха, склады масла;
Г - металлургические производства, термические цеха, котельные;
Д - объекты переработки и хранения несгораемых материалов в холодном виде.
Особенно опасные объекты категорий А, Б и В.
Пожары и взрывы приводят к разрушению зданий и сооружений вследствие сгорания или деформации их элементов, оборудования, возникновении воздушной ударной волны (при взрыве), образованию облаков ТВС и ГВС, токсических веществ, взрыву трубопроводов и сосудов с перегретой жидкостью.
Гидродинамический опасный объект (ГДОО) - это гидротехническое сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после этого объекта.
К гидротехническиопасным объектам относятся: естественные плотины и гидротехнические сооружения напорного фронта. При их прорыве появляется волна прорыва, обладающая большой разрушительной силой и образуются обширные зоны затопления.
Типовые ГДОО:
- плотины;
- напорные бассейны ГЭС и ТЭС;
- подпорные стены;
- водоприемники.
Критерии потенциальной опасности ГДОО:
1. Сооружения ГЭС и ТЭС (по электрической мощности):
* 1 класс - мощность 1,5 млн. квт. и более;
* 2-4 класс -/- до 1,5 млн. квт.
2. Сооружения мелиоративных систем при площади орошения или осушения (тысяч Га): 1 класс - > 300; 2 класс -100-300; 3 класс - 50-100; 4 класс - < 50.
Идентификация, т.е. установление степени опасности объектов включает:
*первичное (начальное) определение степени опасности объекта экономики, основанное на анализе возможных видов ущерба, наносимого человеку и окружающей среде;
*выделение приоритетных для последующего анализа объектов.
При проведении идентификации учитывается две категории опасностей
*опасности, возникающие в процессе нормальной эксплуатации объекта;
*опасности аварийной природы, в т.ч. нештатные ситуации, при которых имеет место значительное повышение уровня риска.
Процедура начального определения степени опасности объекта реализуется с помощью составляемой таблицы, характеризующей возможный ущерб от функционирования объекта, а также информации о количестве вредных веществ и материалов, которые производятся, перерабатываются, хранятся на объекте или транспортируются.
Опасность объекта оценивается по трем категориям:
1) количеству утверждений "Да" и "Возможно" относящимся к тем или иным видам возможного техногенного воздействия (индексам опасности);
2) количеству производимых, перерабатываемых, транспортируемых или хранимых вредных материалов и веществ;
3) безопасному радиусу, характеризующему зону безопасности.